KR102337559B1 - 플렉소 인쇄판 - Google Patents

Abstract

짧은 인터벌로 전사작업을 실시해도, 전사된 잉크에 농담 불균일 등의 문제의 발생이 없고, 빠른 반복으로 효율 좋게 전사를 실시할 수 있는 플렉소 인쇄판을 제공한다.
플렉소 인쇄기의 판 본체의 외주에 감긴 상태에서, 아니록스롤의 표면상의 잉크를 수지판(2)의 잉크 유지용 볼록부(2a)의 상면에 유지하고, 상기 유지된 볼록부(2a)상의 잉크를 피인쇄체(워크)와의 접촉에 의해 피인쇄면에 전사하는 플렉소 인쇄판(1)으로서, 상기 볼록부(2a)의 인쇄방향 전후의 양 가장자리부(2e)가, 아니록스롤과의 접촉충격을 완화하는 하방향 테이퍼면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉소 인쇄판{FLEXOGRAPHIC PRINTING PLATE}

본 발명은 플렉소 인쇄기에서 사용되는 수지제의 플렉소 인쇄판에 관한 것이다.

플렉소 인쇄는 표면에 잉크 유지용 볼록부(화상이나 문자 등)가 패턴 형성된 수지제나 고무제의 유연(플렉시블)한 플렉소 인쇄판(이하, 간단히 「인쇄판」이라고도 함)을 사용하여, 상기 잉크 유지용 볼록부의 상면(꼭대기면)에 유지한 잉크를, 저인압(低印壓)으로 피인쇄체에 전사하는 인쇄방식이다. 이 플렉소 인쇄는 상기 인쇄판의 잉크 유지용 볼록부가 비교적 유연하고, 여러가지 형상의 피인쇄체 표면에 추종 가능한 점에서, 여러가지 재질이나 두께가 있는 피인쇄체 등으로의 인쇄에 사용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 등을 참조).

도 3은 플렉소 인쇄기의 일반적인 구성을 도시한 개략 구성도이고, 도 4는 상기 플렉소 인쇄법에 사용되는 플렉소 인쇄판의 (a) 평면도(상면도), (b) 측면도 및 (c) 주요부 확대 모식도이다. 또한, 모든 도면에서, 백색 화살표는 인쇄판의 「인쇄 방향」(판 본체상에서는 회전방향)을 나타낸다.

플렉소 인쇄기(윤전식)는 도 3에 도시한 바와 같이, 인쇄판(5)을 감아 장착하는 판 본체(10)와, 상기 인쇄판(5)에 잉크를 부착시키기 위한 아니록스롤(anilox roll)(20) 및 닥터(doctor)(블레이드)(30)와, 잉크 보충 수단(잉크탱크(40))과, 평판형상의 피인쇄체(워크(work)(W))를 상기 판 본체(10)(인쇄판(5))의 회전에 동기하여 평행 이동시키는 이동 스테이지(50) 등을 주체로 하여 구성되어 있다.

또한, 상기 플렉소 인쇄기에 사용되는 플렉소 인쇄판(인쇄판(5))은 도 4의 (a), (b)에 도시한 바와 같이 평면에서 보아, 판 본체(10)에 감을 수 있는 대략 장방형상으로 형성되어 있고, 판 본체(10)에 감길 때의 당김(텐션)을 지지하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 필름 등의 기재(3)와, 그 위에 형성(적층)된 수지판(6)으로 이루어진다.

상기 수지판(6)의 중앙부분에는 도 4의 (b)와 같이, 인쇄에 관여하지 않는 평판형상의 기부(6b)(비인쇄부)상에, 잉크를 유지하기 위한 인쇄용 볼록부(6a, 6a, …)가, 필요로 되는 패턴형상으로(이 예에서는, 평면에서 보아 장방형상의 인쇄 패턴이 복수) 형성되어 있고, 그 인쇄방향이고 또한 회전방향인 「길이 방향」(도면에서 좌우방향)의 단부에는 비교적 두께가 얇은 굴곡부(6c, 6c)를 개재하여, 판 본체(10)로의 부착에 사용되는 고정부(6d, 6d)가 설치되어 있다.

상기 인쇄패턴을 구성하는 각 인쇄용 볼록부(6a)는 통상 포토리소그래피를 사용한 수지경화법에 의해 제작되어 있고, 도 4의 (c)에 확대모식도를 도시한 바와 같이, 각 인쇄용 볼록부(6a)의 인쇄방향(길이 방향)의 각부(에지(6e))는 비교적 샤프한 형상(소위 「각이 선 형상」)으로 형성되어 있다.

또한, 길이방향 양단의 각 고정부(6d, 6d)에는 바이스(vise)(4A, 4B)(2점 쇄선) 등의 판 본체 장착용 지그가 부착되고, 핀이나 후크 등의 고정구를 사용하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 판 전체에 둘레방향의 텐션이 약간 가해진 상태에서, 인쇄판(5)이 판 본체(10)의 주위(외주)에 밀착되어 유지되도록 이루어져 있다.

그리고, 상기 플렉소 인쇄에서는 상기 잉크탱크(40)로부터 아니록스롤(20)상에 공급되고, 닥터(블레이드)(30)로 유지량이 조정된 잉크가, 인쇄판(5)과의 접촉(동기 회전)에 의해, 상기 인쇄용 패턴(인쇄용 볼록부(6a, 6a, …))의 각 꼭대기부에 유지되고, 또한 상기 유지된 잉크는 상기 인쇄판(5)의 각 볼록부(6a)가, 판 본체(10)의 회전에 동기하여 수평 이동하는 이동 스테이지(50)상의 피인쇄체(워크(W))와 가볍게 접촉(키스터치)됨으로써, 이 워크(W)의 표면(피인쇄면)에 전사된다.

일본 특허 제4917693호 공보

그런데, 상기와 같은 플렉소 인쇄판을 이용한 전사(인쇄)법은 전사 대상면으로의 부딪힘(접압)이 약하여, 피인쇄체(워크)의 표면을 손상시키지 않는 점에서, 최근 액정, 유기 EL, 유기 TFT나 태양전지패널 등의 제조공정에서 사용되고 있다. 이들 제조공정에서는 평판형상의 유리기판의 표면(가공대상면)상에, 유기용제계의 잉크(도공액)를 사용하여, 플렉소 인쇄에 의해 전극층이나 시일층, 마스킹층 등을 형성하는 방법이 채용되어 있고, 최근에는 그 효율(스피드) 상승이 검토되고 있다.

그러나, 상기 플렉소 인쇄를 이용한 전사의 효율(가공 스피드)을 향상시키기 위해, 짧은 인터벌(사이클 타임 또는 택트 타임(tact time))로 연속하여 전사작업을 실시해 보면, 전사가 완료된 워크의 표면(가공대상면)에, 워크 흐름 방향(인쇄방향)의 도공액의 「농담 불균일」이 발생하는 것이 판명되었다. 이러한 농담 불균일은, 상세한 관찰에 따르면, 잉크의 도포(부착)량과 도포두께가 인쇄방향으로 변동되는(흔들리는) 것에 기인하여 잉크부착량이 많은 부분과 적은 부분이 인쇄방향으로 번갈아(연속의 물결형상 또는 무아레(moire) 형상으로) 나타나기 때분에 발생하고 있다고 생각된다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 짧은 인터벌로 전사작업을 실시해도, 전사된 잉크에 농담 불균일 등의 문제가 발생하지 않고, 빠른 반복으로 효율 좋게 전사를 실시할 수 있는 플렉소 인쇄판의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 플렉소 인쇄판은 인쇄판의 인쇄 방향 전후의 양단부에 판 본체로의 부착부가 형성된 판형상의 기부와, 소정의 인쇄패턴을 따라서 상기 기부상에 형성된 잉크 유지용 볼록부로 이루어지고, 플렉소 인쇄기의 판 본체의 외주에 감긴 상태에서, 아니록스롤의 표면상의 잉크를 상기 잉크 유지용 볼록부의 상면에 유지하고, 상기 유지된 잉크를 피인쇄체와의 접촉에 의해 피인쇄면에 전사하는 플렉소 인쇄판으로서, 상기 볼록부의 인쇄방향 전후의 가장자리부가, 아니록스롤과의 접촉충격을 완화하는 하“‡향 테이퍼면으로 형성되어 있는 구성을 취한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 연구를 거듭하던 중, 상기 도공액의 「농담 불균일」의 원인이, 판 본체상의 인쇄판(각 잉크 유지용 볼록부)이 아니록스롤에 접촉될 때 발생하는 충격에 의해, 상기 인쇄판(판 본체)이 주기 진동(물결 회전)하는 점에 있는 것을 발견했다. 또한, 플렉소 인쇄의 전사간격(택트 타임)을 짧게 해 가면, 전회의 전사과정에서 발생한 「인쇄판(판 본체)의 주기진동」이, 한번의 잉크의 「인쇄판으로부터 피인쇄체(워크)로의 전사」만으로는 수속되지 않고, 다음회의 전사과정에까지 영향을 미치고 있는 것을 발견했다.

상기 인쇄판(판 본체)의 주기진동을 발생시키지 않기 위해서는, 또는 빠르게 수속시키기 위해서는, 인쇄판 전체의 경도를 낮추어 아니록스롤과의 접촉충격(부딪힘)을 완화하는 방법이 생각된다. 그러나, 내구성(인쇄내성)을 고려하면, 어느 정도의 단단함(경도)의 밸런스도 필요로 되므로, 인쇄용 볼록부를 포함하는 인쇄판 전체의 경도를 함부로 낮출 수는 없다. 그래서, 본 발명자들은 플렉소 인쇄판과 아니록스롤이 접촉될 때의 충격을 판의 형상에 의해 완화시키는 것을 생각해 내어, 상기와 같이 플렉소 인쇄판에서 아니록스롤에 가장 먼저 접촉되는(맞닿는), 잉크 유지용「볼록부의 가장자리부 형상」을 테이퍼 형상으로 함으로써, 상기 충격을 대폭 완화시킬 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달했다.

즉, 본 발명의 플렉소 인쇄판에서는 평판 형상의 기부상에 형성된 잉크 유지용 볼록부의 인쇄방향 전후의 가장자리부가, 테이퍼 형상(하방향 테이퍼면)으로 형성되어 있고, 이 하방향 테이퍼면이 아니록스롤과의 접촉시에 최초로 접촉된다. 이러한 구성에 의해, 상기 플렉소 인쇄판은 아니록스롤에 접촉될 때의 최초의 충격이 완화되어, 이 충격에 기인하는 진동의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 각 잉크 유지용 볼록부의 테이퍼 형상의 가장자리부는, 피인쇄체의 피인쇄면과 접촉(전사)될 때에도 상기와 동일하게 접촉에 의한 충격의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명의 플렉소 인쇄판은 이들의 상승효과에 의해, 잉크 유지시 및 전사시의 인쇄판(판 본체)의 주기 진동(물결 회전)에 기인하는 잉크의 「농담 불균일」의 발생이 방지되고, 상기 잉크(도공액)를 필요로 되는 패턴으로, 설계와 같은 막두께로 정확하게 도포(전사)할 수 있다. 또한, 상기 잉크의 「농담 불균일」의 발생이 없으므로, 짧은 전사간격(택트 타임)으로 전사를 연속하여 실시하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 플렉소 인쇄판 중에서도 상기 하방향 테이퍼면의 경사각이, 인쇄판을 수평면상에 배치한 상태에서, 수평보다 하방향 0.01 ~ 30°로 설정되어 있는 것은, 아니록스롤에 접촉될 때의 최초의 충격이 보다 완화되어, 이 충격에 기인하는 진동의 발생과 전사시에서의 잉크의 농담 불균일의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 플렉소 인쇄판의 (a) 평면도 및 (b) 측면도이다.
도 2의 (a)~(d)는 모두 본 발명의 실시형태의 플렉소 인쇄판에서의 인쇄용 볼록부의 양 가장자리부(각부)의 형상예를 도시한 모식도이다.
도 3은 플렉소 인쇄기의 일반적인 구성을 도시한 개략 구성도이다.
도 4는 종래의 플렉소 인쇄판의 (a) 평면도, (b) 측면도 및 (c) 인쇄용 볼록부의 양 가장자리부(각부)의 형상을 도시한 모식도이다.

다음에, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에서 사용되는 플렉소 인쇄기의 구성이나 기능도 도 3에 도시한 일반적인 플렉소 인쇄기와 동일하므로, 도 3과 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 실시형태의 도면에서는 세부의 형상을 알기 쉽도록 플렉소 인쇄판의 두께를 강조하여 도시하고 있다.

본 실시형태에서의 플렉소 인쇄판(인쇄판(1))은 종래예와 동일하게, 광경화(감광성) 수지를 사용하여 포토리소그래피법에 의해 형성되는 것으로, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 평면으로 보아(도 1의 (a) 참조), 판 본체(10)에 감는 것이 가능한 대략 장방형상으로 형성되어 있고, 판 본체에 감을 때의 당김(텐션)을 지지하는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 필름 등의 기재(3)와, 그 위에 형성(적층)된 수지판(2)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 수지판(2)의 중앙부분에는 도 1의 (b)와 같이, 종래예와 유사하게, 인쇄에 관여하지 않는 평판형상의 기부(2b)(비인쇄부) 상에 잉크를 유지하기 위한 인쇄용 볼록부(2a, 2a, …)가, 필요로 되는 패턴형상으로(이 예에서는, 평면으로 보아 장방형상의 인쇄패턴이 복수) 형성되어 있고, 그 인쇄방향이고 또한 회전방향인「길이방향」(도면에서 좌우방향)의 단부에는 비교적 두께가 얇은 굴곡부(2c, 2c)를 개재하여, 판 본체(10)로의 부착에 사용되는 고정부(2d, 2d)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 인쇄판(1)이 종래의 인쇄판(5)과 다른 점은, 상기 인쇄판(1)의 인쇄패턴을 구성하는 각 인쇄용 볼록부(2a)(잉크유지용 볼록부)가, 도 2의 (a)~(d)의 확대 모식도에 도시한 바와 같이, 각 인쇄용 볼록부(2a)의 인쇄 방향(길이 방향)의 가장자리부(2e)(도 1 중에서는 그물형 빗금으로 표시한 부위)가, 구배각도가 비교적 완만한 형상의 하방향 경사면(하방향 테이퍼면)으로 형성되어 있는 점이다. 이것이 본 실시형태에서의 플렉소 인쇄판의 특징이다.

상기 각 인쇄용 볼록부(2a)의 가장자리부(2e)(하방향 테이퍼면)의 형상에 대해서, 보다 구체적으로 설명하면, 기본적인 테이퍼 형상은 도 2의 (a)의 주요부 확대도에 도시한 바와 같이, 상기 인쇄판(1)을 수평으로 배치한 상태에서, 상기 볼록부(2a)의 가장자리부(2e)가 가장자리부 외측을 향하여 경사각(α)으로 서서히 가장자리부(2e)의 두께가 얇아지는, 하방향 경사면으로 형성되어 있다. 또한, 상기 하방향 테이퍼면의 경사각(테이퍼각)(α)은 상기 판 본체(10)에 장착된 후의 아니록스롤(20)과의 부딪힘을 고려하여 통상 0.01 ~ 30°, 바람직하게는 0.5 ~ 20°의 범위내로 설정되어 있다.

또한, 상기 가장자리부(2e)의 하방향 경사면의 범위(단면으로부터의 거리(L))는 통상 1 ~ 8㎜, 바람직하게는 3 ~ 5㎜의 범위이고, 이 하방향 경사면의, 볼록부(2a) 상면(꼭대기면)으로부터의 수하량(거리(H))은 통상 0.05 ~ 0.5㎜, 바람직하게는 0.1 ~ 0.25㎜로 설정된다. 또한, 도 2의 (a)의 예에서는, 상기 경사각(α)이 10°, 하방향 테이퍼면의 범위(단면으로부터의 거리(L))가 5㎜이고, 볼록부(2a)의 상면(꼭대기면)으로부터의 수하량(거리(H))이 0.25㎜의 경사면으로 설계되어 있다.

또한, 상기 볼록부(2a)의 가장자리부(2e)의 테이퍼 형상은 도 2의 (b)에 도시한 바와 같은, 하방향으로 만곡하는 R자의 형태를 띤 형상으로 해도 좋고, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같은, 음각 형상(오목 형상)으로 해도 좋다. 또한, 상기 가장자리부(2e)의 테이퍼 형상은 반드시 1단으로 형성할 필요가 없고, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같은 도중에서 경사각이 바뀌는 단이 있는 형상(테이퍼 전체로서의 하방향 경사각(α)은 0.01 ~ 30°의 범위내에 있음)이나, 고딕아치(gothic arch)와 같은 복합 곡면으로 형성해도 좋다.

상기 플렉소 인쇄판(인쇄판(1))을 구성하는 재료로서는 수지나 고무 등, 판 성형후에도 일정한 탄성을 갖는 재료가 사용된다. 또한, 본 실시형태에서의 인쇄판(1)은 액정, 유기 EL, 유기 TFT 등의 제조공정에서, 기판(워크(W))상에 전극층이나 시일제, 마스킹제 등의 유기용제계의 잉크를 전사 형성하는 데에 사용되는 것인 점에서, 상기 공정의 사용잉크나 판 세정액 등에 포함되는 유기용제의 종류에 따라서, 수지의 팽윤도 등을 고려하여 결정된다.

또한, 인쇄판(1)의 제조에는 포토리소그래피법이 바람직하게 사용된다. 이 경우, 상기 인쇄판(1)을 구성하는 재료로서, 감광성(광경화성) 수지 조성물이 사용되고, 그 중에서도 우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리부타디엔게 등의 아크릴레이트를 주골격으로 한 프리폴리머, 아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머와, 광중합 금지제, 광중합 개시제 등의 혼합물로 이루어진 감광성 수지가 바람직하게 사용된다.

또한, 인쇄판(1)의 외형 치수는 피인쇄체가 되는 기판(워크(W))이나 판 본체(10)의 사이즈에 좌우되지만, 일반적으로는 인쇄방향(인쇄판(1)의 길이방향)이 300 ~ 2300㎜ 정도, 폭방향(인쇄판(1)의 가로방향)이 500 ~ 2800㎜ 정도이다. 그리고, 비교적 두께가 얇은 굴곡부(2c)의 인쇄방향(세로방향) 길이가 0 ~ 100㎜ 정도, 고정부(2d)의 인쇄방향(세로방향) 길이가 15 ~ 40㎜ 정도로 설정된다.

또한, 상기 인쇄판(1)의 인쇄용 볼록부(2a)의 경도는 JIS 고무 경도 쇼어A가 35 ~ 70도 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 쇼어A 경도가 35도 미만인 경우에, 인쇄용 볼록부(2a)가 기판(워크(W))에 대해서 너무 부드러워 인쇄시에 변형되고, 고정밀의 인쇄를 유지할 수 없는 경향이 보인다. 또한, 반대로 플렉소 인쇄판의 쇼어A 경도가 70도를 초과한 경우에는 상기 기판(워크(W))의 표면이나, 그 표면에 형성된 전극이나 배선 등을 손상시키는 경향이 보인다.

그리고, 상기 인쇄판(1)의 이면측에 위치하는 필름형상 기재(3)는 수지제의 필름(또는 시트)을 1층 또는 2층 이상 적층하여 형성된 것이고, 이 예(도 1)에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제의 2층 필름이 사용되고 있다. 필름형상 기재(3)를 형성하는 수지로서는 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC) 등, 그 밖의 수지를 사용할 수도 있다. 또한, 필름형상 기재(3) 단체(單體)의 전체 두께로서는 0.1 ~ 0.5㎜ 정도의 두께의 필름이 사용되고, 인쇄판(1)의 단부를 포함하는 고정부(2d)의 전체 두께가 1.5 ~ 3.0㎜ 정도가 되도록 조정된다.

상기 구성의 플렉소 인쇄판에 따르면, 인쇄용 볼록부(2a)의 인쇄 방향 전후의 가장자리부(2e, 2e)가 하방향 경사의 테이퍼면으로 형성되어 있으므로, 인쇄판(1)이 아니록스롤(20)에 접촉될 때의 최초의 충격이 완화된다. 이에 의해, 상기 충격에 기인하는 인쇄판(1)이나 판 본체(10)에서의 진동의 발생이 억제되고, 전사후에 발생하는 잉크의 「농담 불균일」의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 상기 플렉소 인쇄판을 사용한 플렉소 인쇄는 상기 잉크의 「농담 불균일」 등의 문제의 발생이 없으므로, 짧은 전사간격(택트 타임)으로 전사를 효율적으로 연속하여 실시할 수 있다.

본 발명의 플렉소 인쇄판은 액정, 유기 EL, 유기 TFT 등의 기판상에 설치되는 전극층이나 시일제, 마스킹제 등의 인쇄(전사형성)에 적합하게 이용할 수 있고, 그 생산효율을 향상시키는 데에 공헌할 수 있다.

1: 인쇄판 2: 수지판
2a: 볼록부 2b: 기부
2c: 굴곡부 2d: 고정부
2e: (볼록부의) 가장자리부 3: 기재
4A. 4B: 바이스 5: 인쇄판
6: 수지판 6a: 볼록부
6b: 기부 6c: 굴곡부
6d: 고정부 6e: (볼록부의) 에지
10: 판 본체 20: 아니록스롤
30: 닥터 40: 잉크 탱크
50: 이동 스테이지 W: 워크
H: 수하량(거리) L: 단부로부터의 거리(테이퍼의 범위)
α: 경사각

Claims (2)

1. 인쇄판의 인쇄방향 전후의 양단부에 판 본체로의 부착부가 형성된 평판형상의 기부와, 소정의 인쇄패턴에 따라서 상기 기부상에 형성된 잉크 유지용 볼록부로 이루어지고, 플렉소 인쇄기의 판 본체의 외주에 감긴 상태에서, 아니록스롤의 표면상의 잉크를 상기 잉크 유지용 볼록부의 상면에 유지하고, 상기 유지된 잉크를 피인쇄체와의 접촉에 의해 피인쇄면에 전사하는 플렉소 인쇄판으로서, 상기 볼록부의 경도는 JIS 고무 경도 쇼어A가 30 ~ 70도 범위로 설정되고, 상기 볼록부의 인쇄방향 전후의 가장자리부가, 아니록스롤과의 접촉 충격을 완화하는 하방향 테이퍼면으로 형성되어 있고, 상기 유지된 잉크는 하방향 테이퍼면을 포함한 상기 잉크 유지용 볼록부 상면에 유지되는, 플렉소 인쇄판.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하방향 테이퍼면의 경사각이, 인쇄판을 수평면상에 배치한 상태에서, 수평보다 하방향 0.01 ~ 30°로 설정되어 있는 플렉소 인쇄판.

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